Patent DE-102020002797-B3 (DE)
Title: Optisches Element mit veränderbarer winkelabhängiger Transmission und Bildschirm mit einem solchen optischen Element
Inventor: BREGULLA ANDREAS
IPC: G02F1/1673
Filed: 2020-05-05
Granted: 2021-07-22
Abstract: Die Erfindung betrifft ein optisches Element, umfassend, ein im Wesentlichen plattenförmiges Substrat (S) mit einer als Lichteintrittsfläche ausgebildeten ersten Großfläche und einer als Lichtaustrittsfläche ausgebildeten zweiten Großfläche, eine Vielzahl von in das Substrat (S) eingebetteten Kammern, welche in Abhängigkeit von ihrer Größe entweder einzeln eine Lamelle formen oder gruppenweise zusammengefasst sind, wobei jede Gruppe eine Lamelle formt, und jede Lamelle Längs- und Schmalseiten aufweist, welche sich zwischen der ersten Großfläche und der zweiten Großfläche erstrecken, wobei die Schmalseiten jeder Lamelle im Bereich der Großflächen angeordnet sind und die Längsseiten diese verbinden, eine Flüssigkeit oder eine Gerüstmatrix (F), mit der die Kammern (R) gefüllt sind, wobei die Flüssigkeit oder die Gerüstmatrix (F) bis zu 95 Volumenprozent elektrophoretisch oder magnetophoretisch bewegbarer Partikel (P) enthält, wobei die Partikel (P) mindestens erste Partikel (PA) einer ersten Art von Partikeln umfassen, welche Licht einer oder mehrerer Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche im für ein menschliches Auge sichtbaren Bereich absorbieren, und zweite Partikel (PB) einer zweiten Art von Partikeln umfassen, welche Licht einer oder mehrerer Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche im für ein menschliches Auge sichtbaren Bereich reflektieren und/oder streuen, oder in einer zweiten Ausgestaltung die Flüssigkeit oder die Gerüstmatrix (F) selbst entweder die Rolle der ersten Partikel (PA) oder der zweiten Partikel (PB) erfüllt und die Partikel (P) nur die jeweils anderen Partikel (PB) oder (PA) umfassen, sowie außerdem umfassend flächenförmig an einer oder mehreren Seiten der Lamellen im Substrat (S) ausgebildete elektromagnetische Schaltmittel, welche in einem eingeschalteten Zustand ein in den Lamellen wirksames elektromagnetisches Feld erzeugen, wodurch die Partikel (P) in der Flüssigkeit oder der Gerüstmatrix (F) bewegt werden, so dass sich eine winkelabhängige Transmission des optischen Elements für Licht der Wellenlängen oder Wellenlängenbereiche, die von den Partikeln (P) absorbiert werden, welches in solchen Winkeln über die Lichteintrittsfläche in das Substrat (S) eintritt, dass es auf die Lamellen trifft, ändert, wobei mittels der elektromagnetischen Schaltmittel und einer Ansteuerschaltung mindestens zwei Betriebszustände B1 und B2 in Abhängigkeit von der Lage der Partikel (P) definiert sind, so dass im zweiten Betriebszustand B2 mehr als 70% der ersten Partikel (PA) jeweils an den Längsseiten der Lamellen lokalisiert sind, und in dem ersten Betriebszustand B1 mehr als 70% der zweiten Partikel (PB) jeweils an den Längsseiten der Lamellen lokalisiert sind, so dass die winkelabhängige Transmission im ersten Betriebszustand B1 mehr als 60% und im zweiten Betriebszustand B2 weniger als 5% beträgt, in einem Winkelbereich von mehr als 30° bezogen auf eine Flächennormale der zweiten Großfläche des Substrats und gemessen in eine Richtung senkrecht zu einer Längsausdehnung der Lamellen.Es werden darüber hinaus weitere Ausgestaltungsvarianten sowie ein das optische Element verwendender Bildschirm beschrieben.